適應氣候變化：研究人員發現可使大麥提早開花的天然基因變異
2023/07/31 @國際
摘要
德國馬丁路德大學的研究團隊發現了一種具有特殊性質的變異，使大麥的發育速度加快並提早開花，同時產量保持不變，可能有助於創造新的、具有氣候適應能力的大麥。
示意圖
植物在幾百萬年的時間裡已經適應了周圍環境的發展，然而，由於全球暖化的速度進展得太快，因此植物幾乎沒有時間演化以適應新的天氣條件。目前大麥品種的遺傳多樣性有限，這表示它們只能小部分適應氣候變遷過程中不斷變化的環境條件，這也促使了許多研究人員尋找未來使作物更快適應氣候與環境的方法。
來自德國馬丁路德大學 (MARTIN-LUTHER-UNIVERSITÄT HALLE-WITTENBERG) 的一個團隊在《Experimental Botany》期刊上發表研究，發現大麥遺傳物質的微小變異使這些植物比目前的大麥品種發育更快，因此開花更早。同時產量保持不變。他們在EARLY FLOWERING3 (ELF3) 基因中找到了關鍵，ELF3基因在植物發育中起著重要作用，是植物生物鐘的重要組成部分，控制著植物的晝夜節律和季節相關的反應。
在田間試驗和溫室實驗中，團隊透過將已建立的大麥品種 (Barke) 與各種野生大麥雜交，並研究ELF3基因的不同自然突變。研究人員發現了一種具有特殊性質的變異，使植物的發育速度要快得多，這些植物在溫室試驗中最多可提前 18 天開花，在田間試驗中最多提前 4 天開花。根據天氣情況的不同，即使是四天也會極大的影響產量，因為植物可以在可能的有害事件發生之前完成重要的發育階段。研究人員表示，與野生大麥的天然突變種雜交通常會導致產量損失。值得注意的是，在此研究中情況並非如此。帶有特殊天然 ELF3 變異的大麥產生了與原品種相當的產量。這樣的結果可能有助於創造新的、具有氣候適應能力的大麥。研究人員表示，透過與自然變種雜交，發現大麥可以在乾旱期到來之前開花，比開花較晚的品種產量更高。而為了在全球暖化的情況下確保世界糧食供應，這種適應是必要的。
該研究由歐洲社會基金、歐洲區域發展基金，以及德國聯邦教育和研究部及德國研究基金會資助。【延伸閱讀】- 今日的農作物品種選育，需因應未來不確定的氣候提前做準備
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